Детекторы излучений кристаллические

Некоторые изолирующие и полупроводниковые кристаллы обладают способностью изменять свою проводимость под действием ядерных излучений. Это свойство используют на практике в так называе.мых кристаллических детекторах. Различают два типа кристаллических детекторов диэлектрические кристаллические счетчики и полупроводниковые кристаллические счетчики. [c.70]

Приемник излучения — кристаллический детектор, усилители и регистрирующая часть схемы — осциллограф и самописец. [c.47]

В простом спектрометре источником служит генератор на клистрон-ной радиолампе, длину волны испускаемого излучения изменяют, варьируя напряжение, приложенное к лампе. Монохроматическое излучение направляют на кювету с образцом при помощи волновода. Кювета с поглощающим веществом может быть просто продолжением волновода, снабженным слюдяными окошками, вводом для образца и системой откачки. После прохождения через кювету с образцом излучение попадает на кристаллический детектор. Сигнал на выходе детектора усиливается и регистрируется осциллографом. Изменяя напряжение, приложенное к клистрону, можно сканировать некоторый диапазон частот. Частоту падающего излучения определяют с помощью специальных приборов. Большинство приборов чувствительны к частотам вплоть до [c.163]

Приборы для микроволновой области. Недостаток места не позволяет нам подробно рассмотреть теорию и устройство приборов. По конструкции спектрофотометры напоминают одно- и двухлучевые приборы, используемые в более известных областях спектра. Источником служит либо специальная вакуумная трубка (например, клистрон), либо твердый осциллятор на основе туннельного диода или диода Ганна. Такие осцилляторы, охватывающие значительный диапазон частот, испускают в каждой точке монохроматическое излучение. Вместо прерывателя потока установлена модуляционная система, действующая на основе эффекта Штарка. Детектором служит кристаллический диод. Большинство микроволновых спектрофотометров собирают вручную в лабораториях из модулей. [c.128]

Между клистроном и волноводом помещаются регулятор подаваемой мощности 3 и ферритовый вентиль 2 для предохранения клистрона от отраженного излучения. Излучаемая мощность достигает детектора 4, представляющего собой кристаллический диод, затем усиливается в усилителе 5. [c.65]

Для получения микроволнового излучения используют специальные электронные генераторы. Они дают монохроматическое излучение, частоту которого можно плавно регулировать в щироком диапазоне. Типичная экспериментальная установка показана на рис. 15.7. Микроволновое излучение проходит по волноводу, который заполнен исследуемым газом. На одном из концов волновода при помощи кристаллического детектора и усилителя измеряется интенсивность излучения. Частоту плавно изменяют в некотором интервале, и на экране осциллографа наблюдают соответствующую кривую изменения интенсивности. [c.473]

Блок-схема простого ЭПР-спектрометра приведена на рис. 16.8. Так же, как и в ЯМР-спектрометре, частота поддерживается постоянной, а магнитное поле изменяется, проходя через резонанс. Микроволновое излучение от клистрона проходит по волноводу в полый резонатор с образцом. В условиях, когда в образце имеют место переходы между электронными спиновыми уровнями, энергия микроволнового излучения поглощается и на кристаллический детектор попадает меньше энергии. Использование фазочувствительного детектора позволяет получать на осциллографе или самописце производную линии поглощения. Форма кривой производной линии поглощения изображена на рис. 168. [c.511]

С этой целью два источника излучения и 8 (рис. 1) располагают симметрично но отношению к детектору, состоящему из кристаллического сцинтиллятора, находящегося в оптическом контакте с фотоумножителем РМ. Поглощающий секторный экран V, имеющий на торцовой и цилиндрической частях чередующиеся окна и сплошные участки (рис. 2), вращается при помощи синхронного мотора М и открывает кристалл попеременно в пучках излучения источников < 5 и Между источником и кристаллом помещают материал Ь, толщину которого нужно измерить. Токи фотоумножителя и /.,, соответствующие источникам иб 2, разделяются в электронном коммутаторе С, работающем синхронно с вращением экрана. Этот коммутатор управляется генератором Л, приводимым в движение мотором М. Отношение двух токов измеряют при помощи регистрирующего потенциометра Q обычного типа, который позволяет одновременно регистрировать величину выходного сигнала. Эта величина (геометрического характера) имеет форму [c.272]

Устройство для счета таких вспышек дает возможность таким образом сосчитать и сами частицы. Первоначально вспышки подсчитывались наблюдателем при помощи микроскопа. В современной практике свет, исходящий из кристаллической мишени, детектируется фотоумножителем (рис. 260), который превращает световую энергию в электрический сигнал, подаваемый на усилитель для измерения. Среди веществ, которые оказались полезными для использования их в качестве сцинтилляционных кристаллов, следует отметить антрацен, стильбен, терфенил и иодид натрия. Последний можно активизировать, т. е. сделать его более чувствительным, введением в него следов иодистого таллия. Такие детекторы реагируют на альфа-, бета- и гамма-излучения. Кристаллы иодида особенно пригодны для гамма-лучей, потому что их плотность обеспечивает поглощение сравнительно большой части падающего излучения. [c.329]

В качестве детекторов мягкого -[-излучения обычно применяют тонкие сцинтилляционные кристаллы Ыа1(Т1) в сочетании с фотоумножителями, а также пропорциональные газовые счетчики. Значительно более высокая разрешающая способность по энергии была недавно достигнута с помощью твердых кристаллических детекторов типа литий-германиевого счетчика [25]. [c.243]

В настоящее время для регистрации ядерных излучений применяют весьма разнообразные детекторы, действие которых основано на различных явлениях, сопровождающих взаимодействие излучения с веществом ионизация газов (ионизационные камеры и газоразрядные счетчики), ионизация твердых тел (кристаллические счетчики), возбуждение флуоресценции неорганических и органических веществ (сцинтилляционные счетчики), химические реакции, тепловой эффект, фотографическое действие и т. д. [c.43]

Спектры гамма- и бета-излучения могут быть получены с помощью твердых полупроводниковых детекторов. Получаемые пики не подвержены расщирению полос в той же мере, в какой это наблюдается при кристаллической сцинтилляци-онной спектрометрии, и разрешение гамма-фотонов с аналогичными энергиями значительно лучше. Однако производительность таких детекторов существенно ниже. [c.79]

Дефектоскоп обеспечивает контроль фазовым и амплитудным методами. При контроле фазовым методом на дефектоскоп устанавливаются и одновременно сканируются антеннами два изделия контролируемое и эталонное (без дефектов). При работе амплитудным методом одно плечо фазового моста и стол с эталонным изделием отключаются. Контролируемое изделие просвечивается по спирали узким пучком микрорадиоволн (диаметр пучка равен приблизительно половине длины волны, т. е. 4 мм). Источником волн является отражательный клистрон, излучение которого модулировано последовательностью прямоугольных импульсов (меандром) с частотой 1000 Гц. Принятый сигнал детектируется кристаллическим СВЧ-детектором, усиливается, детектируется на низкой частоте и снова усиливается усилителем постоянного тока, нагрузкой которого является точечная газосветная лампа ТМН-2. Яркость свечения этой лампы линейно зависит от сигнала СВЧ-де-тектора, т. е. в конечном счете от радиопрозрачности находящегося в данный момент времени между излучающей и приемной антеннами участка контролируемого изделия. [c.91]

Приборы, регистрирующие излучение, состоят из двух основных частей детектора и измерительной аппаратуры. В детекторе происходит взаимодействие излучения (а-частиц, ( -частиц, у-лучей) с соответствующим веществом. Это взаимодействие вызывает то или иное физическое явление. В зависимости от природы явления различают следующие детекторы ионизационные камеры и газоразрядные счетчики (природа взаимодействия— ионизация газов), кристаллические счетчики (ионизация твердых тел), сцинтилляционные счетчики (флуоресценция вещества). Измерительная аппаратура в зависимости от типа детектора имеет ту или иную электрическую схему, которая от детектора преобразуется в удобную для регистрации форму. [c.69]

В приборах со сфокусированным пучком злектронов сигнал рентгеновского излучения довольно слабый, и можно полагать, что он исходит из точечного источника. Поэтому рентгеновские спектрометры с полной фокусировкой, работающие с изогнутым кристаллом, более широко используются по сравнению с спектрометрами, имеющими плоский кристалл. Спектрометры последнего типа обычно используются в рентгеновском эмиссионном анализе при возбуждении с помощью рентгеновской трубки. В спектрометре с полной фокусировкой типа Иоганссона, схема которого приведена на рис. 5.3, точечный источник рентгеновского излучения, образец, кристалл-анализатор и детектор перемещаются по одному и тому же кругу радиуса R, называемому кругом фокусировки. Более того, кристалл изгибается так, чтобы кристаллические плоскости имели радиус кривизны 2R, а сама поверхность кристалла шлифуется до кривизны радиуса R. При такой геометрии все рентгеновские лучи, выходящие из точечного источника, будут падать на поверхность кристалла под одним и тем же углом 0 и фокусироваться в одной и той же точке на детектО ре. Этим обеспечивается максимальная эффективность сбора рентгеновского излучения в спектрометре без потери высокого разрешения по длинам волн. Очевидно, что в случае плоского кристалла угол падения рентгеновских лучей будет изменяться по длине кристалла, что. приводит к уширению и возможному наложению пико1В, вследствие чего уменьшаются максимальная интенсивность пика и отношение сигнал/фон. Хотя применение щелей Соллера дает возможность получить более параллельный пучок лучей, падающих на кристалл, однако и в этом случае не удается избежать потери интенсивности сигнала. [c.193]

Спектрометры с волновой дисперсией состоят из диспергирующего кристалла, который отражает определенную длину волны спектра в соответствии с условием Брэгга. Интенсивность этого излучения далее измеряется при помощи газового ионизационного или сцинтилляциониого детектора. Спектрометры с волновой дисперсией характеризуются гораздо лучшим разрешением ( 5 эВ) и лучшим соотношением сигнал/шум, чем спектрометры с энергетической дисперсией. Однако они позволяют записывать спектр лишь последовательно. Кроме того, для работы во всем спектральном диапазоне требуется несколько кристаллов-анализаторов. На практике аналитические приборы комплектуют одним энергодисперсионным спектрометром и несколькими (от одного до пяти) кристаллическими спектрометрами. [c.334]

Общие принципы экспериментальпой работы методом ЭПР демонстрируются на простейшем типе спектрометра, показанном на рис. 45. Исследуемый образец (0,1—0,2 мл) помещают между полюсами сильного электромагнита в резонатор, который концентрирует мощность от клистрона, испускающего 3-сантиметровое излучение. Прошедшее через образец излучение попадает на кристаллический детектор, выходное напряжение которого пропорционально падающей на него мощности. Частоту излучения клистрона поддерживают, насколько это возможно, постоянной и измеряют волномером с относительной точностью / 1-10 . Магнитное поле (3000 гаусс) варьируют и при резонансе [уравнение (10.4) ] наблюдают поглощение по падению выходной мощности детектора. Линию поглощения можно детально исследовать следующим образом. [c.209]

Применение. Г. широко применяется в полупроводниковой технике для изготовления диодов, триодов, транзисторов, кристаллических детекторов и силовых выпрямителей является компонентом многочисленных сплавов с металлами (германи-ды), особенно с V и N5, и специальных оптических стекол. Монокристаллический Г. применяется в дозиметрических приборах и устройствах для измерения напряженности постоянных и переменных магнитных полей, используется для производства детекторов инфракрасного излучения. Г. находит применение также в химической, машиностроительной промышленности, в производстве керамических изделий и эмалей. [c.399]

Таким образом, часть дефектов П класса [и I класса при большом М в формуле (14.8)] вызывает уширение, пропорциональное se О (дисперсность кристаллитов, малость блоков, ДУ), а часть — пропорциональное tg О (дислокации и их скопления). Уширение, связанное с дефектами кристаллического строения, называют физическим. Однако линии на дифрактограммах и рентгенограммах уширяются и от инструментальных причин. Основные источники инструментального (геометрического) уширения следующие расходимость первичного пучка, конечная (а не бесконечно малая) щирина приемной щели детектора, немонохроматичность излучения (дублет Ка,—Ка), неточность выполнения условия фокусировки для всей площади плоского образца и др. Поэтому прежде чем анализировать дефекты по величине физического ущирения, последнее надо выделить из общей интегральной ширины линии, т. е. отделить геометрическое уширение. [c.358]

Коллимированный пучок модулированного по энергии гамма-излучения, содержащего мёссбауэровскую компоненту (гамма-кванты, излучённые без отдачи), проходит сквозь неподвижный поглотитель 3. Он содержит мёссбауэровские ядра в основном состоянии, находящиеся в кристаллической решётке. Прошедшее излучение регистрируется детектором 4. При достижении резонансного поглощения гамма-квантов в поглотителе 3 скорость счёта детектора 4 падает. Мгновенная скорость источника и соответствующая скорость счёта гамма-квантов регистрируются управляющим компьютером 6. [c.103]

Таким образом, можно сформулировать основные достоинства и недостатки кристаллических детекторов. Достоинствами являются 1) возможность регистрации сильно проникаюш,его жесткого излучения счетчиками малых размеров вследствие большой тормозной способности твердых тел 2) возможность измерения при высоких скоростях счета (до 10 имп1сек) 3) пропорциональность между амплитудой импульса и энергией ядерной частицы, поглощенной в счетчике (что позволяет различать частицы по энергии, как в пропорциональных счетчиках) 4) возможность детектировать -частицы и 7-лучи с большей эффективностью, чем при пользовании газоразрядными счетчиками при детектировании, например, 7-лучей эффективность достигает —5%, т. е. в 50—100 раз выше по сравнению с газоразрядными счетчиками. [c.73]

Пироэлектрические детекторы [4] отличаются тем, что реагируют не на саму температуру, а на изменение ее во времени, и поэтому не нуждаются в дублирующей системе, защищенной от измеряемого излучения. Детектор представляет собой очень маленькую пластинку из кристаллического вещества, молекулы которого обладают постоянным дипольным моментом. Поглощение тепла вызывает изменение кристаллической решетки и, следовательно, дипольного момента, что приводит к изменению электрического заряда, которое фиксируется с помощью электрода из металлической фольги на противоположной грани кристалла [5, 6]. Из кристаллических веществ чаще всего используются сульфат триглицина, титанат бария, цирконат свинца и танталат лития. Скорость отклика у этих кристаллов гораздо больше, чем у термических детекторов, поэтому их можно использовать для регистрации излучения, прерываемого с частотой порядка 10 Гц, тогда как максимальная частота модулирования при использовании термопар или болометров составляет 15—20 Гц. [c.103]

Твердотельные ионизационные детекторы. Чистые монокристаллы германия и кремния могут стать чувствительными к рентгеновскому и другим ионизирующим излучениям в присутствии лития. По мере диффузии лития в кристаллическое вещество (технический те1жин — дрейф ) происходит очистка вещества от примесей. Фотон рентгеновского излучения, проникающий в очищенный кристалл, выбивает электроны из решетки, оставляя вакансии, обычно называемые дырками, которые по своему действию эквивалентны подвижным положительным электрическим зарядам. Число таких актов разделения зарядов непосредственно связано с энергией фотона, поэтому полученный сигнал (увеличение проводимости) также пропорционален этой энергии. Детекторы такого типа должны находиться при температуре жидкого азота (даже при хранении) для предотвращения дальнейшей диффузии лития, которая существенно уменьшает чувствительность и со временем выводит детектор из строя. [c.230]

Для работы при высокой частоте использовался стандартный микроволновой спектрометр с клистроном типа 723А/В и прямоугольным объемным резонатором на прохождение, резонирующим на волне типа ГЯюг при 9400 Мгц. Применяемое магнитное поле напряженностью 3360 гс синусоидально модулировалось с частотой 37 гц. Энергия падающего и пропускаемого излучения регистрировалась двумя кристаллическими детекторами при измерении тока микроамперметром. Магнитный резонансный сигнал детектировался кристаллом Ш23, усиливался, принимался на осциллограф и фотографировался. [c.130]

На рис. V. 12 показаны также электронные компоненты, необходимые ДЛЯ проведения измерений нестационарной температуры в периодической импульсной плазме. Принцип работы этих устройств заключается в том, что с их помощью стробируется усилитель промежуточной частоты в результате этого сигнал, соответствующий излучению из каждого плеча схемы, усиливается только в течение коротких периодов времени в пределах каждого цикла модуляции, плазмы. Плазма генерируется всякий раз, когда ферритовый переключатель находится в таком положении, что в приемник поступает излучение именно из плазмы. Стробированное выходное напряжение усилителя промежуточной частоты преобразуется с помощью фильтра и удлинителя импульсов в напряжение прямоугольной формы с амплитудой, пропорциональной разности двух сигналов, поступающих из двух плеч микроволновой схемы. Это прямоугольное напряжение подается на синхронный детектор с усилителем, а эффективная температура шумового эталона регулируется с помощью калиброванного аттенюатора так, чтобы получить нулевой отсчет на выходе устройства. Ручная регулировка величины времени задержки позволяет изучать эволюцию электронной температуры во время и после окончания разрядного импульса. Подобное устройство 115] использовалось для изучения спада электронной температуры в послесвечении импульсного разряда в гелии. Точность измерений составляла в лучших случаях 50°К. Более высокой чувствительности можно достичь, если воспользоваться малошумящим усилителем (например, параметрическим или усилителем бегущей волны), расположив его между балансным кристаллическим смесителем и вентилем. Частично точность измерений ограничивается вследствие наличия небольших изменений параметров плазмы разряда от импульса к импульсу. [c.97]

Проведено [79] довольно подробное изучение электри>Геских характеристик двуокиси урана с точки зрения ее применения в качестве термистора. Термисторы используются как детекторы инфракрасного излучения и волн ультравысокой частоты они являются окисными полупроводниками с большим положительным температурным коэффициентом сопротивления. Первые термисторы изготовляли из двуокиси урана. Изучено действие давления, растяжения и температуры на oпpoJивлeниe кристаллической и аморфной двуокиси урана, приготовленной различными способами. Измерения трудно воспроизводимы, и поэтому был сделан вывод в согласии с данными прежних исследований, что окислы урана являются неудовлетворительными материалами для изготовления термисторов. Однако в этой работе не учитывалась большая изменчивость состава окислов урана, даже в том случае, когда они приготовлены в условиях, кажущихся идентичными. [c.221]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология